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耐热合金铸铁
铸铁中加入铝(A1)、硅(Si)、铬(Cr)等合金元素可以 改善耐热性。这是由于它们在铸件表面产生一层致密的保护 性氧化膜(如Al2Os、Si〇n Cr2Os>而具有抗氧化的能 力。再即普通铸铁,其铸件在400°C以上长期使用,特別是 经过反复的加热与冷却,常发生“长大”现象,即体积胀 大,比重减小,强度下降。温度愈高,长大愈甚,影响使用 愈大。普通铸铁这一倾向是由于珠光体中的FesC在高温下 分解为铁素体加石墨而引起的体积长入。此外,也由于 550°C以上,氧气沿石墨片渗人内部,使石墨基体耷界面上 的金厲氧化产生疏松的氧化铁。当在铸铁中加入铬(Cr)、 锰(Mn)、铜(Cu)等一些元素以后,Fe3C稳定性显著提髙, 在高温下便不致分解。此外,铸铁中加硅(Si)5〜6%以上对 长大和内部氧化均有较高抗力,从而提高铸铁的耐热性。
对于在较低温度( 500〜700°C)工作的耐热铸铁,常 釆用低铬(含CrM在0.5〜1.9%)或低铜络合金铸铁,而 用于高温(>800°C)工作的则主要是用高硅(含S丨>5%)、 髙铝(含A1约25%)和高铬(含Cr32〜36%)铸铁。但高 铝铸铁不易制造,性质又很脆,为了节约铬元素,近几年来国 内又发展了硅系和硅铝系合金耐热铸铁。表4一14是几种硅 系和硅铝系合金耐热铸铁的化学成分、机械性能及应用举例。
硅和硅铝系合金铸铁具有很好的耐热性,强度也很高, 目前已广泛应用。但从下表可见,髙硅和中硅中铝球墨铸铁 是一种脆性材料,一般只适用于静载下工作,并要求形状简 单,壁厚均匀,面积不宜过大,使用中防止骤冷骤热,以免 产生爆裂。
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